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Open Science

Zeigt her eure Daten

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(12. Juni 2012) Die Aktivisten der „Open Science“-Bewegung fordern öffentlichen Zugang zu den Laborjournalen. Dass dadurch das ganze Publikationsgeschäft auf den Kopf gestellt wird, ist durchaus beabsichtigt. Doch was versteckt sich hinter „Open Science“?

Wann haben Sie das letzte Mal einen gedruckten Wissenschaftsartikel gelesen? Gibt es noch Forschung, die ohne biologische Datenbanken wie GenBank, PDB oder PubChem auskommt? Der Duft von Wikis und Suchmaschinen ist schon seit langem bis in die Niederungen der Labors gedrungen. Wissenschaft ohne Internet kann man sich heute kaum noch vorstellen. Gleichzeitig drängt das Internet die Wissenschaftler zu mehr Offenheit über ihre Daten. Die neuen Gensequenzen oder Proteinstrukturen müssen meistens mit der Publikation zusammen veröffentlicht werden.

Schlechte Geschäftspraktiken

Eine lose Bewegung von überwiegend jungen Wissenschaftlern möchte den Trend weiter vorwärts treiben. Ihr vereinigendes Motto „Open Science“ tragen sie mit Blogs und Vorträgen in die Öffentlichkeit. Michael Nielsen, ein australischer, in Kanada lebender Quantenphysiker, hat kürzlich in einem Buch einen Überblick über die Vision „Open Science“ geschrieben (Reinventing Discovery: The New Era of Networked Science, Princeton University Press; Kurzversion als TED-Vortrag). Darin wirbt Nielsen dafür, die Erfolge von Open Source-Software-Projekten wie Linux und Firefox zu kopieren. Auch die Wissenschaft soll schneller, transparenter und effizienter werden.

Dass die Wissenschaft nicht bereits offen ist, ist für Nielsen die Schuld des wissenschaftlichen Publizierens. „Im kompetitiven Universitätsumfeld sind 80-Stunden-Wochen normal. So viel Zeit wie möglich wird dem Ziel gewidmet, das in eine Anstellung an einer Spitzenuniversität mündet: eine beeindruckende Sammlung wissenschaftlicher Publikationen“, schreibt Nielsen.

Ein anderer Verfechter der offenen Wissenschaft hat kürzlich die Kritik am Publikationssystem auf die nächste Stufe gebracht. Der Boykottaufruf von Timothy Gowers, Professor für Mathematik an der University of Cambridge, gegen das wissenschaftliche Verlagshaus Elsevier, das neben weiteren 1.800 Journalen auch Cell und The Lancet veröffentlicht, hat hohe Wellen geschlagen. Die Journale des niederländischen Unternehmens seien zu teuer, es verfolge schlechte Geschäftspraktiken und verhindere den freien Fluss von Wissen. Beinahe 10.000 Wissenschaftler haben sich seit dem 22.1.2012 auf der Website thecostofknowledge.com mit dem Slogan „Won‘t publish, won‘t refreee, won‘t do editorial work!“ eingetragen und lassen damit ihrer Frustration mit Elsevier freien Lauf.

Traditionen durchbrechen

Bei vielen Wissenschaftlern – und Bibliothekaren – rennen Nielsen und Gowers offene Türen ein, wenn sie sich für den kostenlosen Online-Zugang zu wissenschaftlichen Publikationen stark machen. Viele Verlage sehen das selbstverständlich anders, wie das Beispiel Elsevier eindrücklich zeigt. Auch die anderen Großen – etwa Nature und Science – sind noch weit davon entfernt, flächendeckend Open Access anzubieten. Die Association of American Publishers hat sogar eine Organisation mit dem Namen Partnership for Research Integrity in Science and Medicine (PRISM) gegen Open Access gegründet. Die Millionen-Dollar-Frage ist: Wer zahlt die Publikation und wie viel Geld darf man mit dem Publizieren verdienen?

Dass Open Access prinzipiell funktioniert, zeigen die Public Library of Science (PLoS) und die britische Biomed Central (BMC) sowie viele kleinere Journale, die aber immer noch die Ausnahme sind und noch nicht das Prestige der Traditionszeitschriften haben. Neben diesem Goldenen Weg des sofortigen freien Zugangs ist der Grüne Weg der Selbstarchivierung in einer Datenbank oder auf der eigenen Website eine Alternative, für die sich die „Open Science“-Befürworter einsetzen. Viele Wissenschaftler tun dies, ohne sich um Genehmigungen zu kümmern, doch einige Zeitschriften erlauben es sogar – sofort nach der Publikation oder ein paar Monate später.

Preprint-Publikationen

Nielsens Hauptanliegen ist jedoch nicht der kostenlose Zugang zur Information für alle, sondern „die Beschleunigung der wissenschaftlichen Entdeckung“ an sich. Die Zeit, die zwischen dem Einreichen und der Publikation eines Artikels verloren geht, ist ihm ein Dorn im Auge. Dass heute praktisch alle Artikel elektronisch zur Verfügung stehen, sobald sie den Peer-Review-Prozess durchlaufen haben, reicht ihm nicht. Nielsen möchte eine sofortige Publikation des Entwurfs, wie sie inzwischen bei Physikern und Mathematikern üblich ist, die ihre Manuskripte auf der Artikeldatenbank arXiv öffentlich zugänglich machen, bevor sie bei der Zeitschrift akzeptiert sind – also vor abgeschlossenem Peer Review. Dort können sie kommentiert werden.

Diese Vorgehensweise des öffentlichen Kommentierens, die auch bei PLoS und BMC üblich ist, wurde bei Nature nach einem gescheiterten Pilotversuch im Dezember 2006 wieder abgebrochen: „Die Rückmeldungen zeugen von einer starken Abneigung der Wissenschaftler, offene Kommentare abzugeben.“ Es liegt nahe, dass die Publikation vor abgeschlossenem Peer Review Fiaskos fördert, wie dies kürzlich mit den Neutrinos der Fall war, die wahrscheinlich doch nicht mit Überlichtgeschwindigkeit von Genf ins italienische Gran Sasso unterwegs waren. Nielsen ist sich der Probleme verfrühter Schlussfolgerungen und der Verbreitung von Gerüchten bewusst, schreibt aber: „Es scheint ein relativ kleiner Preis für die Vorzüge der „Open Science“.“

Eine Hybridversion zwischen dem traditionellen Ansatz und arXiv verfolgt die European Geosciences Union (EGU) mit ihren Publikationen. Nachdem der verantwortliche Editor kurz geprüft hat, ob die Publikation am richtigen Ort angekommen ist und den Minimalstandards entspricht, wird ein klar deklariertes Discussion Paper veröffentlicht. Die anonymen Kommentare der Referees sowie die Kommentare anderer interessierter Wissenschaftler werden publiziert und die Autoren können darauf reagieren. Ob und warum die Publikation akzeptiert wird, ist ebenfalls öffentlich einzusehen. Die EGU ist vom Erfolg des Konzepts überzeugt.

Als weiteres erfolgreiches Beispiel nennt Nielsen GenBank, wo es schon seit längerem Standard ist, dass die Sequenzdaten vor der Publikation des Artikel dort hinterlegt werden – für alle frei zugänglich. Dies wurde unter anderem durch die Bermuda-Prinzipien an einem Treffen der Wissenschaftler des Humangenom-Projekts festgelegt. Nielsen sieht in der Vereinbarung den Erfolg: „Obwohl viele Anwesende nicht willens waren, unilateral den ersten Schritt zu machen und ihre Daten vor der Publikation verfügbar zu machen, sahen alle ein, dass die Wissenschaft als Ganzes davon profitieren würde, wenn das Teilen der Daten übliche Praxis würde.“

Datenoffenheit

Für Nielsen ist klar, dass alle Daten inklusive Rohdaten allen zur Verfügung stehen sollten. Er sieht darin vor allem das Potenzial für andere, damit weiterzuforschen. Die Bioinformatik würde es in dieser Form ohne Sequenzdatenbanken wohl nicht geben. Ein anderer Aspekt der offenen Daten ist die gegenseitige Kontrolle über den Peer Review hinaus. So sieht das auch Ivan Oransky, Medizinjournalist und Autor des Blogs Retraction Watch: „Wenn die Protokolle und Resultate für alle einsehbar sind, können Fakten überprüft und Experimente verbessert werden. Wieso würden Wissenschaftler nicht mehr Augen auf ihrer Arbeit wollen?“

Die Frage dabei ist nicht nur, wann die Daten veröffentlicht werden sollen, sondern auch, wie viel Details alle interessieren. In der Strukturbiologie werden meistens sowohl die atomaren Koordinaten der gelösten Proteine, als auch die aus den Diffraktionsmustern errechneten Strukturfaktoren publiziert. Dadurch kann jeder die Interpretation überprüfen. Sollen aber auch die enorm viel Speicherplatz benötigenden Diffraktionsmuster publiziert werden?

Oft wird das Bedürfnis nach Experimenten geäußert, die interessante Hypothesen nicht bestätigen – negative Resultate. Mangels Interesse finden sie nicht den Weg in die Journale, könnten aber oft viel Zeit und Geld sparen, wenn jemand anderes die gleiche attraktive Hypothese überprüfen möchte. Was bei klinischen Tests zunehmend eine Bedingung für die Zulassung des Tests und des daraus resultierenden Medikaments durch Zulassungsbehörden ist, wäre für andere Bereiche zu bürokratisch. Immerhin gibt es die Online-Plattform figshare.com, wo man unpublizierte Daten einstellen kann, damit sie kommentiert und zitiert werden können.

Offene Laborjournale

Für Nielsen ist es nicht genug, die Daten offenzulegen, sondern er möchte, dass der ganze Prozess offen abläuft. Die Fragen sollen gemeinsam gestellt, die Zwischenresultate sofort ausgetauscht werden. „Release often, release early“, wie es bei den Open Source-Programmierern heißt. Für die Wissenschaftler würde dies bedeuten, dass ihre Laborjournale jederzeit und für alle offen einsehbar und kommentierbar wären. Nielsens Paradebeispiel ist der Gowers-Blog, auf dem Gowers zusammen mit 27 Kollegen ein schwieriges mathematisches Theorem löste – das Polymath Project.

Matthew Todd, ein Chemiker der University of Sydney, zeigte, dass dieser Ansatz auch für experimentelle Projekte funktionieren kann. Mit Hilfe verschiedener Kollegen in Hochschulen und Firmen weltweit gelang es ihm mit dem Open Labbook-Ansatz, via Online-Plattformen einen verbesserten Wirkstoff für die tropische Wurmerkrankung Bilharziose zu entwickeln. Viele publizierten leicht verbesserte Syntheserezepte, doch ab und zu gab es auch ganz neue Ideen: „Die Richtung des Projektes wurde um 90 Grad geändert, weil dauernd neue Ideen von Experten einflossen“, so Todd. Die resultierende Publikation hatte sechs Autoren, führte aber 28 weitere Namen in den Acknowledgements auf – einige davon nur mit Spitznamen – und einen „Gast“ (PLoS Negl Trop Dis 2011, 5:1260).

Dem Zufall auf die Sprünge helfen

„Open Science“-Projekte hängen stark von Online-Plattformen ab. Im Falle von Polymath wurde die Kommentarfunktion eines Blogs benutzt. Todd benutzte verschiedene Foren, darunter thesynapticleap.org, um die Kommentare zu bündeln. Er rekrutierte viele Teilnehmer durch einen Beitrag in einer Chemiegruppe auf dem sozialen Netzwerk LinkedIn. „Unsere Lösung erreichten wir durch viel Input seitens der Industrie. Die Akademie war ziemlich stumm“, meint Todd.

Während LinkedIn ein Netzwerk für die Jobsuche ist, gibt es spezifische soziale Netzwerke für Wissenschaftler. Das Online-Literaturverwaltungsprogramm Mendeley erlaubt, Artikel samt Kommentaren und Annotationen untereinander auszutauschen. Die Online-Plattform ResearchGate ist eher eine Art Facebook für Wissenschaftler. Sie erlaubt, ein persönliches Profil zu pflegen, seine eigenen Artikel hochzuladen und sich Diskussionsthemen anzuschließen. So kann man seinen Kollegen interaktiv Fragen stellen und beantworten.

Das entspricht ziemlich genau Nielsens Vision von „Designed Serendipity“, was man locker mit „gefördertem Zufall“ übersetzen könnte. „Designed Serendipity ist für kreative Arbeit wichtig, weil die meisten von uns häufig durch Probleme blockiert sind, die von Experten routinemäßig gelöst werden könnten.“

Weiter träumt Nielsen von wissenschaftlichen Wikis, wo der aktuelle Wissensstand und drängende Probleme beschrieben sind. Projekte, wie zum Beispiel das Proteinstruktur-Wiki Proteopedia gäbe es zuhauf, aber häufig fehle das Engagement der Wissenschaftler, Beiträge zu schreiben, weil die traditionellen Publikationen wichtiger für die Karriere seien.

Die breite Masse miteinbeziehen

Ein anderes Ziel von „Open Science“ ist, Transparenz zur Ermöglichung von „Citizen Science“ – der Bürgerwissenschaft – herzustellen. Nicht nur um ein geneigtes politisches Umfeld zu kreieren, sondern auch, um die Bürger in den Prozess einzubinden. Der Chemiker Todd erhofft sich von seinem Ansatz „Offenes Laborjournal“, dass er die Kreativität von Nicht-Wissenschaftlern nutzbar machen kann: „Wir alle wissen, dass die besten Ideen von Leuten mit einem frischen Blick, einer neuen Perspektive oder der frechen Jugend stammen.“

Es ist nicht zu erwarten, dass sich diese freche Jugend in ein komplexes Projekt, wie das Bilharziose-Projekt von Todd, einarbeiten kann. Das Vorwissen und die Fachausdrücke sind für Fachfremde unzugänglich. Die Möglichkeiten für die engagierte Jugend sind jedoch bereits jetzt enorm. Man kann Computerleistung spenden, um Malaria-Ausbrüche zu simulieren (malariacontrol.net), per Computerspiel Proteine falten (Fold.it) oder durch Eintragen von Vogelsichtungen beim Naturschutz mithelfen (Ebird). Im Extremfall können an Amyotropher Lateralsklerose Leidende auf einer Art Patienten-Facebook ihre Gesundheit protokollieren (PatientsLikeMe) und damit sogar selbst eine klinische Studie durchführen (Nature Biotech 2011, 29:411-4). Ob die Teilnehmer an diesen Projekten als Wissenschaftler bezeichnet werden können, ist dabei zweitrangig.

Privilegierte Zeitsparer

Es besteht kein Zweifel, dass sich die Wissenschaft in Richtung von mehr Offenheit bewegt. Davon ist auch Jean-Louis Reymond überzeugt. Er ist Professor für Chemie an der Universität Bern und macht auf seiner Website eine Datenbank aller möglichen Moleküle bis dreizehn Atome öffentlich zugänglich, inklusive den dazugehörigen Browser. Trotzdem hofft er, dass die Öffnung nicht so weit gehen wird, dass gesamte Laborjournal-Daten allen zugänglich werden. „Laborjournale enthalten Daten, die nicht reproduzierbar oder sogar falsch annotiert sind“, so Reymond.

Reymonds zweite Sorge ist, dass man die Erfindungen, wenn sie erst einmal öffentlich zugänglich sind, nicht mehr patentieren kann. Universitäten ermutigen Wissenschaftler heute ihre Patente einzureichen, nicht nur weil damit Geld zu verdienen ist, sondern auch, weil ohne Exklusivrecht niemand an einer Weiterentwickelung für den Markt interessiert ist.

Wissenschaft war selbstverständlich noch nie verschlossen, wie das Konzept „Open Science“ impliziert. Im Gegenteil, erst die kritische und offene Diskussion der Daten stellt sicher, dass ein Gebiet nicht in Pseudowissenschaft abrutscht. Schon zu Zeiten Galileis wurden Briefe umhergeschickt, und wenig später etablierten sich die ersten wissenschaftlichen Zeitschriften. Das weiß auch Nielsen: „Dieses System für den Austausch von Wissen hat bisher unglaublich gut funktioniert. Es hat sich während der vergangenen 300 Jahre nur langsam verändert.“ Nun hofft Nielsen, dass das Internet, ähnlich wie damals der Buchdruck, eine Revolution auslöst.

Die voranschreitende Öffnung und Vernetzung bietet zweifellos große Chancen. Das traditionelle Publikationssystem, das dabei stark unter Druck kommt, wird sich reformieren müssen. Strukturierte Artikel, publiziert in Zeitschriften oder auf Webseiten, wird es auch in Zukunft brauchen. Der Peer Review, so viele Macken er auch hat, bewahrt vor viel Unsinn. Sowohl das Gowners Polymath-Projekt als auch Todds Bilharziose-Projekt haben in eine traditionelle Publikation gemündet.

Ein Kommentator eines New York Times-Artikels zum Thema „Open Science“ bringt es auf den Punkt: „Während sich einerseits die Editoren und Herausgeber in einer privilegierten Position befinden, ihre eigenen Standards durchsetzen zu können, dienen sie andererseits dazu, die wertvollste Ressource der Leser zu schonen: die Zeit.“



Florian Fisch
Bild: DieDidi / photocase.com (Gartenzaun), olly / Fotolia.com (Forscher im Glas)

Dieser Text ist in Laborjournal 6/2012 erschienen.



Letzte Änderungen: 26.06.2012
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